Способ переработки фосфорсодержащих отходов с извлечением la, te и ce

(51) 22 59/00 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(57) Изобретение относится к способам гидрометаллургической переработки минерального сырья, а именно к способам переработки промышленных отходов,в частности,к комплексной переработке фосфорсодержащих отходов. Предложен способ переработки фосфорсодержащих отходов с извлечением,Те и Се, в котором для селективного извлечения , Те,Се, используются нитрификаторы -фазы в количестве - 107-109 кл/мл, соотношении ТЖ 158 температуре 25-30 С 6,5-7,5,с продолжительностью выщелачивания - от 3 до 60 суток. В результате биовыщелачивания в водную фазу переходит 60-75 , Те, Се. Способ может быть использован для селективного извлечения , Те, Се из фосфорсодержащего сырья(72) Бишимбаев Валихан Козыкеевич Мухамеджанов Бектас Гафурович Мырхалыков Жумахан Ушкемпирович Исаева Акмарал Умирбековна Успабаева Айгуль Аманкуловна Наекова Салтанат Кубеевна(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения ЮжноКазахстанский государственный университет им. М. Ауэзова Министерства образования и науки Республики Казахстан(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ФОСФОРСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ С ИЗВЛЕЧЕНИЕМ ,И Изобретение относится к способам гидрометаллургической переработки минерального сырья, а именно к способам переработки промышленных отходов,в частности,к комплексной переработке фосфорсодержащих отходов. При этом используются нитрифицирующие бактерии, обладающие высокой способностью к извлечению ряда редкоземельных элементов. Изобретение позволяет повысить эффективность выщелачивания ,Те, Се из отходов. Известен способ извлечения редкоземельных элементов из фосфогипса, включающий обработку фосфогипса раствором серной кислоты с концентрацией 22-30 мас. при ЖТ 1,8-2,2 с извлечением РЗЭ и натрия в раствор, отделение нерастворимого остатка, повышение степени пересыщения раствора по РЗЭ путем создания концентрации натрия в растворе 0,4-1,2 г/л посредством введения сульфата или карбоната натрия,кристаллизацию концентрата редкоземельных элементов, отделение концентрата от маточного раствора 2293781 С 1, МПК С 22 В 59/00, С 22 В 3/08, 20.02.2007. Недостатками способа являются низкая комплексность процесса вследствие извлечения по сернокислотной схеме только РЗЭ и образования многотоннажных вторичных отходов, создающих новые отвалы. Известен способ переработки фосфогипса,содержащего соединения фосфора и лантаноиды,включающий выщелачивание фосфогипса 22-30 раствором серной кислоты в течение 20-25 минут с переводом фосфора и лантаноидов в пересыщенный по лантаноидам раствор и получением осадка гипса,идущего на центрифугирование и обработку гидроксидным соединением кальция доболее 5. Из раствора кристаллизацией получают концентрат лантаноидов. Маточный раствор перед возвращением в процесс очищают путем введения в раствор соединения титана с отделением образовавшегося осадка гидратированного фосфата титанила 2337879 С 1, МПК 01 11/46,10.11.2008. Недостатком способа является использование концентрированных сернокислотных растворов при высоких расходах для выщелачивания всей массы фосфогипса. Наиболее близким к предлагаемому способу является способ переработки фосфогипса с извлечением редкоземельных элементов и фосфора 2457267,МПК С 22 В 59/00 (2006.01) С 22 В 3/18(2006.01) С 22 В 7/00 (2006.01). Согласно способу биохимического извлечения редкоземельных элементов и фосфора из фосфогипса технический результат достигается тем, что фосфогипс направляют на микробиологическое выщелачивание с использованием бактериальных комплексов,состоящих из нескольких видов ацидофильных тионовых бактерий, адаптированных к фосфогипсу для активного перевода в жидкую фазу фосфора,РЗЭ и других составляющих. Микроорганизмы культивируют на питательных средах, накапливают и подают на выщелачивание в чановом режиме. В 2 процессе участвуют бактерии в активной фазе роста. В результате в раствор переходит 50-70 редкоземельных элементов и до 94 фосфора при расходах серной кислоты, значительно более низких, чем при химических способах. Полученный раствор направляют на дальнейшую переработку по известным технологиям. Кек также направляют на переработку по известным технологиям для доизвлечения количеств РЗЭ. Недостатком способа является использование серной кислоты способствующей к экологическому загрязнению окружающей среды. Задачей настоящего изобретения является повышение степени извлечения в раствор , Те, Се из фосфорсодержащих отходов с упрощением технологии при низких затратах. Техническим результатом, достигаемым при использовании предлагаемого изобретения, является глубокая переработка фосфор содержащих отходов с максимально возможным переводом в раствор ,Те, Се. Поставленная задача решается тем, что в способе переработки фосфорсодержащих отходов,включающем биовыщелачивание,согласно изобретению, биовыщелачивание осуществляют с использованием нитрификаторов,соотношении ТЖ 158 температуре 25-30 С с продолжительностью выщелачивания - от 3 до 60 суток. В результате биовыщелачивания в водную фазу переходит 60-75 , Те, Се. Способ осуществляют следующим образом Фосфорсодержащий отход состава,Р 2 О 5(0.63-3.40), СаО (44,60- 49,35), 2 (40,1043,54) и А 23 (2,46-3,48) -0,3, Се-0,6 Те-35 - направляют на микробиологическое выщелачивание с использованием нитрификаторов-фазы, адаптированных к составу данных отходов для активного перевода в жидкую фазу , Те, и Се. После культивирования микроорганизмов и их накопления выщелачивание ведут в кучном режиме в течение 3-60 суток. В процессе участвуют бактерии в активной фазе роста. В результате биовыщелачивания в водную фазу переходит 6075 , Те, Се. Численность нитрификаторов,культивированных на среде Виноградского 107-109 кл/мл соотношение ТЖ 158 температура 25-30 С 6,5-7,5 продолжительность выщелачивания - от 3 до 60 суток. Оптимальная температура для нитрификаторов 1 фазы - 25-30 С и 7,5-8,0. Нитрификаторы грамотрицательные хемолитоавтотрофы,использующие энергию окисления соединений азота для синтеза органических веществ из углекислого газа. Прямое и косвенное окисление происходит на цитоплазматической мембране. Образуемая микроорганизмами азотистая кислота(1) интенсивно окисляет сульфиды , Те и Се (2). В результате биологического выщелачивания в водную фазу переходит 50-75 , Те, Се. 2322222 При косвенном окислении нитриты взаимодействуют с сульфидными минералами и образуется сульфат железа(3). Окисленное железо, в свою очередь, взаимодействует с сульфидами , Те и Се. В результате сульфиды переходит в сульфаты (4). 2222822(4)32224 (3) 232(4)25,522(4)24 24(4) Полученный кек подвергают обработке водным раствором, содержащим в качестве карбоната щелочного металла карбонат калия. Примеры конкретного выполнения Пример 1. В перколяционных опытах были использованы фосфорсодержащие отходы А,имеющие в своем составе, мкг/кг Те 125 - 1,226139 - 282,846 Се 140 - 283,490 и накопительная культура нитрификаторов в количестве 107-109 кл/мл, соотношение ТЖ 158, крупность фракции отходов 0,5-1,0 мм,время биовыщелачивания 24-72 часа при температуре 25 С. По истечении времени выщелачивания в раствор извлекается, мкг/л Те 125 - 0,809139 - 200,820 Се 140-196,458, что составляет 66,0 71,0 69,3 извлечения соответственно. Данная закономерность сохраняется при изменении крупности отходов в пределах от 250,05 мм до 3,00,5 мм. Более мелкие фракции приводят к затруднению продвижения бактериальнохимической массы через отходы. При увеличении фракционной крупности степень извлечения элементов градиентно снижается. Пример 2. Для биовыщелачивания были использованы фосфорсодержащие отходы В следующего состава, мкг/кг Те 125- 1,279139462,718 Се 140-480,680. Условия модельного опыта показаны в примере 1. В результате использования нитрификаторов в раствор было извлечено Те 1250,777139-348,888 Се 140-327,343, что составляет 60,8 75,4 68,1 извлечения соответственно. Фракционная закономерность сохраняется как в примере 1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ переработки фосфорсодержащих отходов с извлечением , Те, Се, включающий биовыщелачивание, отличающийся тем, что биовыщелачивание осуществляют с использованием нитрификаторов- фазы в количестве 107-109 кл/мл, при нейтральных значениях рН, в соотношении ТЖ 158 при температуре 25-30 С рН 7,5-8,0, с продолжительностью выщелачивания от 3 до 60 суток.